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应用 Valgrind 发现 Linux 程序的内存问题 (3)

应用 Valgrind 发现 Linux 程序的内存问题 (3)

内存泄露问题描述:
内存泄露(Memory leak)指的是,在程序中动态申请的内存,在使用完后既没有释放,又无法被程序的其他部分访问。内存泄露是在开发大型程序中最令人头疼的问题,以至于有人说,内存泄露是无法避免的。其实不然,防止内存泄露要从良好的编程习惯做起,另外重要的一点就是要加强单元测试(Unit Test),而memcheck就是这样一款优秀的工具。
下面是一个比较典型的内存泄露案例。main函数调用了mk函数生成树结点,可是在调用完成之后,却没有相应的函数:nodefr释放内存,这样内存中的这个树结构就无法被其他部分访问,造成了内存泄露。
在一个单独的函数中,每个人的内存泄露意识都是比较强的。但很多情况下,我们都会对malloc/free 或new/delete做一些包装,以符合我们特定的需要,无法做到在一个函数中既使用又释放。这个例子也说明了内存泄露最容易发生的地方:即两个部分的接口部分,一个函数申请内存,一个函数释放内存。并且这些函数由不同的人开发、使用,这样造成内存泄露的可能性就比较大了。这需要养成良好的单元测试习惯,将内存泄露消灭在初始阶段。
清单 11清单 11.2清单 11.3结果分析:
假设上述文件名位tree.h, tree.cpp, badleak.cpp,生成的可执行程序为badleak,用memcheck对其进行测试,输出如下。
清单 12该示例程序是生成一棵树的过程,每个树节点的大小为12(考虑内存对齐),共8个节点。从上述输出可以看出,所有的内存泄露都被发现。Memcheck将内存泄露分为两种,一种是可能的内存泄露(Possibly lost),另外一种是确定的内存泄露(Definitely lost)。Possibly lost 是指仍然存在某个指针能够访问某块内存,但该指针指向的已经不是该内存首地址。Definitely lost 是指已经不能够访问这块内存。而Definitely lost又分为两种:直接的(direct)和间接的(indirect)。直接和间接的区别就是,直接是没有任何指针指向该内存,间接是指指向该内存的指针都位于内存泄露处。在上述的例子中,根节点是directly lost,而其他节点是indirectly lost。
总结本文介绍了valgrind的体系结构,并重点介绍了其应用最广泛的工具:memcheck。阐述了memcheck发现内存问题的基本原理,基本使用方法,以及利用memcheck如何发现目前开发中最广泛的五大类内存问题。在项目中尽早的发现内存问题,能够极大地提高开发效率,valgrind就是能够帮助你实现这一目标的出色工具。
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